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新しい設計概念による力学的適合性と組織再構築性を有する小口径人工血管の基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 12470277
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 胸部外科学
研究機関九州大学

研究代表者

松田 武久  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (60142189)

研究分担者 藤井 康雄  九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (90336032)
居石 克夫  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (70108710)
安井 久喬  九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (20089923)
中山 泰秀  国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長(研究科) (50250262)
富永 隆治  九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (70136464)
桟敷 俊信  九州大学, 大学院・医学研究院, 助手 (20315089)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2002年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2001年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2000年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
キーワード人工血管 / バイオメカニックス / マトリックス
研究概要

従来の人工血管は単筒式であり、プラスチック繊維を編み上げて作成するため、硬くて一心拍毎の血圧の変動に感応せず、このため吻合部における応力集中および流体力学的乱流発生より移植早期には血栓形成、長期においては吻合部での内膜肥厚による狭窄により閉塞する。本研究では、1.従来の人工血管は新しい設計思想によって同軸二筒式のコンプライアントの人工血管の設計仕様とプロトタイプを作製した。即ち低圧領域では、内筒が拡張し、内筒と外筒が接してからは両者一体となって拡張するもので、理論的には内筒、外筒各々の圧依存性の拡大性と内筒と外筒の間隙の大きさに依存する。前者は材質に加え、膜圧と多孔性に依存することが理論的に導かれる。
2.素材はセグメント化ポリウレタン薄膜であり、エキシマ・レーザで微細孔を開孔して用いた。多孔化によって、また膜厚が小さくなると大幅に柔軟性は増大した。
3.管径-圧依存性は生体動脈(犬頸動脈)の"J"カーブを忠実に再現した。
肥厚・多孔質化度、内外筒の直径、材質を選択することによって、移植1〜3ヶ月ではJカーブは維持されていた。内外筒の癒着は生じていなかった。
4.1ヶ年の長期における組織再構築をしらべると、6ヶ月では"J"カーブは損なわれる傾向を示したが、1年では"J"カーブが平滑筋細胞の形質転換および再分化がおこり、正常な血管壁の再生がおこり、初期の目標を達成した。
5.本研究は即に第1および2報はJ.Biomedical Materials Researchに掲載された。第3報は2003年2月号に掲載される。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Hiromichi Sonoda, Keiichi Takamizawa, Yasuhide Nakayama, Hisataka Yasui, Takehisa Matsuda: "Small-diameter compliant arterial graft prosthesis : Design concept of coaxial double tubular graft and its fabrication"J Biomed Mater Res. 55. 266-276 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromichi Sonoda, Shin-Ichi Urayama, Keiichi Takamizawa, Yasuhide Nakayama, Chikao Uyama et al.: "Compliant design of artificial graft: compliance determination by new digital X-ray imaging system-based method"J Biomed Mater Res. 60. 191-195 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Sonoda, K.Takamizawa, Y.Nakayama, H.Yasui, T.Matsuda: "Coaxial Double-Tubular Compliant Arterial Graft Prosthesis : Tune-Dependent Morphogenesis and Compliance Changes after Implantation"J.Biomed.Mater.Res.. (in press).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda, Hongbing He: "Newly designed compliant hierarchic hybrid vascular graft wrapped with microprocessed elastomeric film (II) Morphogenesis and compliance change upon"Cell Transplantation. 11. 75-87 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hongbing He, Takehisa Matsuda: "Arterial Replacement with Compliant Hierarchic Hybrid Vascular Graft : Biomechanical Adaptation & Failure"Tissue Engineering. 8(2). 213-224 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda, Hongbing He: "Newly Designed Compliant Hierarchic Hybrid Vascular Grafts Wrapped with a Microprocessed Elastomeric Film (1) : Fabrication Procedure and Compliance Matching"Cell Transplantation. 11. 67-74 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromichi Sonoda, Keiichi Takamizawa, Yasuhide Nakayama, Hisataka Yasui, Takehisa Matsuda: "Small-diameter compliant arterial graft prosthesis: Design concept of coaxial double tubular graft and its fabrication."J Biomed Mater Res. 55. 266-276 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromichi Sonoda, Shin-ichi Urayama, Keiichi Takamizawa, Yasuhide Nakayama, Chikao Uyama, Hisataka Yasui, Takehisa Matsuda: "Compliant design of artificial graft: compliance determination by new digital X-ray imaging system-based method."J Biomed Mater Res. 60. 191-195 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Sonoda, K. Takamizawa, Y. Nakayama, H. Yasui, T. Matsuda: "Coaxial Double-Tubular Compliant Arterial Graft Prosthesis: Time-Dependent Morphogenesis and Compliance Changes after Implantation."J. Biomed. Mater. Res.. in press.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda and Hongbing He: "Newly Designed Compliant Hierarchic Hybrid Vascular Grafts Wrapped with a Microprocessed Elastomeric Film (I): Fabrication Procedure and Compliance Matching."Cell Transplantation. Vol. 11. 67-74 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hongbing He and Takehisa Matsuda: "Newly designed compliant hierarchic hybrid vascular graft wrapped with micro processed elastomeric film (II) Morphogenesis and complianee change upon implantation."Cell Transplantation. Vol. 11. 75-87 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hongbing He and Takehisa Matsuda: "Arterial Replacement with Compliant Hierarchic Hybrid Vascular Graft: Biomechanical Adaptation & Failure."Tissue Engineering. Vol. 8 (2). 213-224 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoru Kidoaki, Takehisa Matsuda: "Mechanistic aspects of protein/material interactions probed by atomic force microscopy"Colloids and Surfaces B : Biointerfaces. 23. 153-163 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Houcine Ziani-Cherif, Yusuke Abe, Kou Imachi, Takehisa Matsuda: "Visible-light-induced surface graft polymerization via camphorquinone impregnation technique"J Biomed Mater Res. 59. 386-389 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okino, Y.Nakayama, M.Tanaka, T.Matsuda: "In situ hydrogelation of photocurable gelatin and drug release"J Biomed Mater Res. 59. 233-245 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda: "Device-directic drug delivery systems"Journal of Controlled release. 78. 125-131 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda, Hongbing He: "Newly Designed Compliant Hierarchic Hybrid Vascular Grafts Wrapped with a Microprocessed Elastomeric Film(I) : Fabrication Procedure and Compliance Matching"Cell Transplantation. 11. 67-74 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hongbing He, Takehisa Matsuda: "Newly designed compliant hierarchic hybrid vascular graft wrapped with microprocessed elastomeric film (II) Morphogenesis and compliance change upon implantation"Cell Transplantation. 11. 75-87 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shinya Kato, Joji Ando, Takehisa Matsuda: "mRNA expression on shape-engineered endothelial cells : Adhesion molecules ICAM-1 and VCAM-1"J Biomed Mater res. 54. 366-372 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Kidoaki, Yasuhide Nakayama, Takehisa Matsuda: "Measurement of the Interaction Forces between proteins and lniferer-Based Graft-Polymerized Surfaces with an Atomic Force Microscope in Aqueous Media"Langmuir. 17(4). 1080-1087 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda, K.Nakayama, K.Sakagami, H.Iwahashi, K.Sugimoto, T.Matsuda: "Emulsification Tendency of Silicone-Phenylsilicone Copolymer"JPN J Ophthalmol. 45. 53-59 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kidoaki, S.Ohya, Y.Nakayama, T.Matsuda: "Thermoresponsive Structural Change of a Poly(N-isopropylacrylamide) Graft Layer Measured with an Atomic Force Microscope"Langmuir. 17(8). 2402-2407 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sonoda, K.Takamizawa, Y.Nakayama, H.Yasui, T.Matsuda: "Small-Diameter Compliant Arterial Graft Prosthesis : Design Concept of Coaxial Double Tubular Graft and its Fabrication"J Biomed Mater Res. 55. 266-276 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakayama, K.Ji-Youn, S.Nishi, H.Ueno, T.Matsuda: "Development of high-performance stent : gelatinous photogel-coated stent that permits drug delivery and gene transfer"J Biomed Mater Res. 57. 559-566 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji Ohya, Yasuhide Nakayama, Takehisa Matsuda: "Thermoresponsive Artificiall Extracellular Matrix for Tissue Engineering : Hyaluronic Acid Bioconjugated with Poly (N-isopropylacrylamide) Grafts"Biomacromolecules. 2. 856-863 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] W.G.Brodbeck, M.S.Shive, E.Colton, Y.Nakayama, T.Matsuda, J.M.Anderson: "Influence of biomaterial surface chemistry on the apoptosis of adherent cells"J Biomed Mater Res. 55. 661-668 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kikuchi, H.Takita, Y.Nakayama, T.Matsuda, Y.Kuboki: "Laser perforated Collagen Membrane : Pore size-Dependent Bone Induction as a New BMP Carrier"J. of Hard Tissue Biology. 10(1). 55-65 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takehisa Matsuda, Tomoko Magoshi: "Terminally Alkylated Heparin. 1. Antithrombogenic Surface Modifier"Biomacromolecules. 2(4). 1169-1177 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Gohda, T.Magoshi, S.Kato, T.Noguchi, S.Yasuda, H.Nonogi, T.Matsuda: "Terminally Alkylated Heparin. 2. Potent Antiproliferative Agent for Vascular Smooth Muscle Cells"Biomacromolecules. 2(4). 1178-1183 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shoji Ohya, Yasuhide Nakayama, Takehisa Matsuda: "Material design for an artificial extracellular matrix : cell entrapment in poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)-grafted gelatin hydrogel"J Artif Organs. 4. 308-314 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoshi Yasuda,Teruo Noguchi, Masahiro Gohda et al.: "Single Low-Dose Administration of Human Recombinant Hepatocyte Growth Factor Attenuates Intimal Hyperplasia in a Balloon-Injured Rabbit Iliac Artery Model."Circulation. 101. 2546-2549 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Noguchi,S.Yasuda et al.: "New Multifunctional Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty Catheter Device Capable of Balloon Inflation, Local Drug Delivery and Coronary Perfusion."Journal of Cardiology. 35(1). 41-45 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhide Nakayama,Shogo Nishi et al.: "Surface microarchitectural design in biomedical applications : In vivo analysis of tissue ingrouwth in excimer laser-directed micropored scaffold for cardiovascular tissue engineering."J Biomed Mater Res.. 51. 520-528 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhide Nakayama,James.M.Anderson,Takehisa matsuda: "Laboratory-Scale Mass Production of a Multi-Micropatterned Grafted Surface with Different Polymer Regions."J Biomed Mater Res.. 53. 584-591 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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